(57)【要約】【課題】車輪速センサを用いて車輌の直進走行を判定するとき、タイヤ径のばらつきを補正して正確な直進走行状態の判定が可能な車輌の直進走行状態判定装置を提供する。【解決手段】車輌の走行時に学習スイッチ信号ＧＳが定常走行状態判定手段１２及び学習値演算手段１３へ入力されて学習が開始すると、定常走行状態判定手段１２は、車輌が直進状態で定常走行していると判定するとき、学習値演算手段１３により前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を所定の時間に亘って取得し、これにより前輪左右車輪学習値と後輪左右車輪学習値を求め、これらを学習値記憶手段１４に記憶する。直進走行状態判定手段１５が車輌の直進走行状態の判定を行うとき、前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差をこれらの学習値で補正して、その補正した値により直進走行状態の判定を行う。【選択図】        図２
2005007933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四輪車輌における各車輪の回転速度に基づいて車輌の直進走行状態を判定する車輌の直進走行状態判定装置であって、
タイヤ径のばらつきによって生ずる各車輪の回転速度の速度差をあらかじめ学習によって求め、その学習によって求められた各車輪の回転速度の速度差を補正のための学習値とし、
前記車輌が走行するときに得られる各車輪の回転速度の速度差を前記学習値によって補正し、
その補正された各車輪の回転速度差によって当該車輌の直進走行状態を判定することを特徴とする車輌の直進走行状態判定装置。
【請求項２】
四輪車輌における各車輪の回転速度に基づいて車輌の直進走行状態を判定する車輌の直進走行状態判定装置であって、
前記各車輪の回転速度を演算して前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を求める左右車輪回転速度差演算手段と、
前記前輪左右車輪回転速度差及び前記後輪左右車輪回転速度差を補正するための補正値の学習を指示するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段が導通しているときに、前記前輪左右車輪回転速度差及び前記後輪左右車輪回転速度差を所定の時間に亘って取得し、その前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を演算して前輪左右車輪回転速度差比学習値及び後輪左右車輪回転速度差比学習値を求める学習値演算手段と、
前記前輪左右車輪回転速度差比学習値及び前記後輪左右車輪回転速度差比学習値を記憶する学習値記憶手段と、
前記スイッチ手段が遮断しているときに、前記前輪左右車輪回転速度差及び前記後輪左右車輪回転速度差を前記学習値記憶手段に記憶されている前輪左右車輪回転速度差比学習値及び後輪左右車輪回転速度差比学習値で補正し、その補正によって得られた補正後前輪左右車輪回転速度差及び補正後後輪左右車輪回転速度差に基づいて車両の直進走行状態の判定を行う直進走行状態判定手段と、
を備えることを特徴とする車輌の直進走行状態判定装置。
【請求項３】
前記学習値演算手段は、
前記前輪左右車輪回転速度差及び前記後輪左右車輪回転速度差を前記車輌の車輌速度で除算することによって前記前輪左右車輪回転速度差比及び前記後輪左右車輪回転速度差比を算出し、
そのそれぞれ算出された前記前輪左右車輪回転速度差比及び前記後輪左右車輪回転速度差比を所定の時間に亘ってそれぞれ移動平均することによって前記前輪左右車輪回転速度差比学習値及び前記後輪左右車輪回転速度差比学習値を算出すること
を特徴とする請求項２に記載の車輌の直進走行状態判定装置。
【請求項４】
前記前輪左右車輪回転速度差をΔＶＦ、前記後輪左右車輪回転速度差をΔＶＲ、前記車輌速度をＶＶ、前記前輪左右車輪回転速度差比学習値をΔＶＦｒＧ、及び、前記後輪左右車輪回転速度差学習値ΔＶＲｒＧとしたとき、
前記補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’は、
ΔＶＦ’＝ΔＶＦ−ΔＶＦｒＧ×ＶＶ  によって求められ、
前記補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’は、
ΔＶＲ’＝ΔＶＲ−ΔＶＲｒＧ×ＶＶ  によって求められる
ことを特徴とする請求項４に記載の車輌の直進走行状態判定装置。
【請求項５】
前記各車輪の回転速度は、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ  Ｂｒａｋｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）に備えられている車輪速センサによって測定されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輌の直進走行状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、四輪車輌の各車輪回転速度を検出して直進走行状態判定を行う車輌の直進走行状態判定装置に関し、特に、タイヤ径のばらつきによって生ずる各車輪回転速度のばらつきを補正して直進走行状態判定を行う車輌の直進走行状態判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、四輪車輌における左右車輪の回転速度の差から車輌の直進走行状態を判定する車輌の直進走行状態判定装置が知られている。その直進走行状態判定の原理は、車輌が旋回すると左右の車輪間でその回転速度に差が生じるが、直進しているときにはその差が生じないという簡単な現象に基づく。
この直進走行状態判定技術は、車輌が直進走行状態にあるときに限り、タイヤの空気圧低下を検知する技術に応用することができる。車輌が直進走行状態にあるとき左右の車輪間に回転速度に差が生じるときは、タイヤの空気圧が低下して車輪の径が実効的に小さくなったと判断するのである。例えば、特許文献１では、この考えの基づきタイヤの空気圧低下を検知する。そして、車両が旋回するとき、すなわち、左右車輪の車輪回転速度の差から求められる横加速度に所定の閾値以上の値を検出したときは、空気圧低下の検知を禁止するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１００６２２号公報（段落番号［０００９］〜［００３５］、図１〜図６参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の直進走行状態判定装置においては、製造時のタイヤ径の初期ばらつきやタイヤ空気圧調整のばらつき、タイヤの経時磨耗などによって生じるタイヤ径の差によって、実際には直進走行していても旋回状態にあると判断してしまうことがある。このような直進走行状態判定の誤判断が行われると、タイヤの空気圧低下を正しく検知をすることができなくなる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車輪速センサを用いて車輌の直進走行状態を判定するとき、製造時のタイヤ径の初期ばらつきやタイヤ空気圧調整のばらつき、タイヤの経時磨耗などによって生じるタイヤ径の誤差を補正して、正確に直進走行状態判定を行うことができる車輌の直進走行状態判定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１の発明における車輌の直進走行状態判定装置は、四輪車輌における各車輪の回転速度に基づいて車輌の直進走行状態を判定する車輌の直進走行状態判定装置であって、タイヤ径のばらつきによって生ずる各車輪の回転速度の速度差をあらかじめ学習によって求め、その学習によって求められた各車輪の回転速度の速度差を補正のための学習値とし、車輌が走行するときに得られる各車輪の回転速度の速度差をその学習値によって補正し、その補正された各車輪の回転速度差によって当該車輌の直進走行状態を判定することを特徴とする。
【０００７】
すなわち、請求項１の発明における車輌の直進走行状態判定装置によれば、ユーザが、あらかじめ、各車輪のタイヤ空気圧が調整されている状態で前輪側の左右車輪回転速度差と後輪側の左右車輪回転速度差とに基づいてタイヤ径のばらつきによって生じるばらつき回転速度差を求めておく。そして、実際に直進走行状態判定を行うときに測定される前輪側の左右車輪回転速度差と後輪側の左右車輪回転速度差を、先に求めたばらつき回転速度差によって補正する。これによって、タイヤ径のばらつきに関係なく、補正後の前輪側の左右車輪回転速度差と後輪側の左右車輪回転速度差に基づいて正確に車輌の直進走行状態判定を行うことができる。
【０００８】
また、請求項２の発明における車輌の直進走行状態判定装置は、四輪車輌における各車輪の回転速度に基づいて車輌の直進走行状態を判定する車輌の直進走行状態判定装置であって、各車輪の回転速度を演算して前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を求める左右車輪回転速度差演算手段と、その前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を補正するための補正値の学習を指示するスイッチ手段と、そのスイッチ手段が導通しているときに、前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を所定の時間に亘って取得し、その前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を演算して前輪左右車輪回転速度差比学習値及び後輪左右車輪回転速度差比学習値を求める学習値演算手段と、その前輪左右車輪回転速度差比学習値及び後輪左右車輪回転速度差比学習値を記憶する学習値記憶手段と、前記スイッチ手段が遮断しているときに、前記の前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差をその学習値記憶手段に記憶されている前輪左右車輪回転速度差比学習値及び後輪左右車輪回転速度差比学習値で補正し、その補正によって得られた補正後前輪左右車輪回転速度差及び補正後後輪左右車輪回転速度差に基づいて車両の直進走行状態の判定を行う直進走行状態判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
すなわち、請求項２の発明における車輌の直進走行状態判定装置によれば、ドライバが、車輌の走行時に初期学習を行うために学習スイッチをオンすると、学習スイッチ信号が定常走行状態判定手段と学習値演算手段へ入力されて学習が開始される。そして、その学習値演算手段が、前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を所定の時間に亘って学習し、各車輪におけるタイヤ径のばらつきを補正するための前輪左右車輪回転速度差比学習値及び後輪左右車輪回転速度差比学習値を演算する。そして、その前輪左右車輪回転速度差比学習値及び後輪左右車輪回転速度差比学習値を学習値記憶手段に記憶する。
なお、ここで、スイッチ手段が導通しているとは、人手又は自動の操作により電気的なスイッチ回路が導通している状態をいうだけでなく、スイッチ回路の導通状態への遷移又はその他の事象により、ハードウエア又はソフトウエア上のフラグがセットされかつそのフラグがセットされたままの状態をもいう。また、スイッチ手段が遮断しているとは、人手又は自動の操作により電気的なスイッチ回路が遮断している状態をいうだけでなく、スイッチ回路の遮断状態への遷移又はその他の事象により、ハードウエア又はソフトウエア上のフラグがクリアされかつそのフラグがクリアされたままの状態をもいう。以下、本明細書において同じ意味で使用する。
【００１０】
そして、ドライバが実際に車輌の直進走行状態判定を行うときに学習スイッチをオフすると、スイッチ手段は遮断され、定常走行状態判定手段と学習値演算手段の学習機能は停止される。このとき、直進走行状態判定手段が、左右車輪回転速度差演算手段から前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を取得し、学習値記憶手段から前輪左右車輪回転速度差比学習値及び後輪左右車輪回転速度差比学習値を取得し、前輪左右車輪回転速度差から前輪左右車輪回転速度差比学習値に車輌速度を乗じた値を減算して補正後前輪左右車輪回転速度差を求め、後輪左右車輪回転速度差から後輪左右車輪回転速度差比学習値に車輌速度を乗じた値を減算して補正後後輪左右車輪回転速度差を求める。これによって、直進走行状態判定手段は、補正後前輪左右車輪回転速度差及び補正後後輪左右車輪回転速度差によって車輌の直進走行状態判定を行うことができるので、タイヤ経のばらつきが補正された状態で正確に直進走行状態判定を行うことができる。
【００１１】
また、請求項３の発明における車輌の直進走行状態判定装置においては、その学習値演算手段が、前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差を車輌の車輌速度で除算することによって前輪左右車輪回転速度差比及び後輪左右車輪回転速度差比を算出し、そのそれぞれ算出された前輪左右車輪回転速度差比及び後輪左右車輪回転速度差比を所定の時間に亘ってそれぞれ移動平均することによって前記前輪左右車輪回転速度差比学習値及び前記後輪左右車輪回転速度差比学習値を算出することを特徴とする。
【００１２】
例えば、１０ｍｓごとに検出された各車輪の回転速度に基づいて演算された前輪左右車輪回転速度差及び後輪左右車輪回転速度差は瞬時のデータであるので、過度的には直進部分もあれば旋回部分も存在している。そこで、請求項４の発明における車輌の直進走行状態判定装置は、所定の時間に亘ってサンプリングして演算された前輪左右車輪回転速度差比及び後輪左右車輪回転速度差比を移動平均して、直進走行時の補正データとして前輪左右車輪学習値及び後輪左右車輪学習値を求めている。これによって、学習時における車輌の定常走行状態を特定して、タイヤ経のばらつきを補正するための前輪左右車輪学習値及び後輪左右車輪学習値を求めることができる。
【００１３】
また、請求項４の発明における車輌の直進走行状態判定装置は、前輪左右車輪回転速度差をΔＶＦ、後輪左右車輪回転速度差をΔＶＲ、車輌速度をＶＶ、前輪左右車輪学習値をΔＶＦｒＧ、及び後輪左右車輪学習値をΔＶＲｒＧとしたとき、補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’は、ΔＶＦ’＝ΔＶＦ−ΔＶＦｒＧ×ＶＶによって演算され、補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’は、ΔＶＲ’＝ΔＶＲ−ΔＶＲｒＧ×ＶＶによって演算されることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、請求項４の発明における車輌の直進走行状態判定装置によれば、四輪車輌における各車輪の回転速度が検出されれば、前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ、後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ、車輌速度ＶＶ、前輪左右車輪学習値ΔＶＦｒＧ、及び後輪左右車輪学習値ΔＶＲｒＧは簡単に求められる。なお、車輌速度は、後輪右車輪回転速度と後輪左車輪回転速度の平均値によって求められた速度である。したがって、補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’、及び補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’は前記の式によって簡単な演算で求めることができる。
【００１５】
また、請求項５の発明における車輌の直進走行状態判定装置においては、各車輪の回転速度はＡＢＳに備えられている車輪速センサによって検出されることを特徴とする。
【００１６】
すなわち、請求項５の発明における車輌の直進走行状態判定装置によれば、ＡＢＳに用いられている車輪速センサを利用して各車輪の車輪回転速度を検出しているので、新たに車輪速センサを設けなくても車輌の直進走行状態判定を行うことができる。このようにしてＡＢＳ用の既存の車輪速センサのみによって車輌の直進走行状態判定を行うことができるので、結果的には、直進走行状態判定装置を装備した車輌のコストダウンを図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
まず、本実施の形態における車輌の直進走行状態判定装置の概要について説明する。ＡＢＳは車輪速センサの車輪速信号を検出してブレーキ圧制御を行うシステムであり、本実施の形態における車輌の直進走行状態判定装置は、このＡＢＳに用いられている車輪速センサが検出した車輪回転速度を利用して直進走行状態判定を行うシステムになっている。そして、直進走行状態判定装置が左右車輪の回転速度差に基づいて直進走行状態の判定を行う前に、あらかじめ、車輌の定常走行を特定してタイヤ径のばらつきを補正するための学習を行い、このときの左右車輪の回転速度差を学習値として記憶しておく。そして、実際の直進走行状態の判定時に検出された左右車輪の回転速度差を、記憶されている学習値によって補正する。これによって、タイヤ径のばらつきに関係なく正確な直進走行状態の判定を行うことができる。
【００１８】
以下、図面を用いて、本実施の形態における車輌の直進走行状態判定装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態における車輌の直進走行状態判定装置を搭載した車両のシステム構成図である。図１に示すように、車両Ｃは、ＦＲＯＮＴ（前）を下部にして、前輪右車輪ＦＲ、前輪左車輪ＦＬ、後輪右車輪ＲＲ、及び後輪左車輪ＲＬの４つの車輪を有する四輪車両である。また、各車輪にはそれぞれ対応した車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＦＬ，ＳＲＲ，ＳＲＬ）が備えられている。これらの４個の車輪速センサＳはＡＢＳ用に設けられたセンサであるが、ＡＢＳは周知の技術であるのでその説明は省略する。
【００１９】
各車輪速センサＳ（ＳＦＲ，ＳＦＬ，ＳＲＲ，ＳＲＬ）は、例えば、ホール素子等を用いて車輪速パルスを生成する一般的なセンサであり、それぞれ対応する車輪の車輪速パルスを、前輪右車輪回転速度ＶＦＲ、前輪左車輪回転速度ＶＦＬ、後輪右車輪回転速度ＶＲＲ、及び後輪左車輪回転速度ＶＲＬとして検出して直進走行状態判定装置１へ送信している。各車輪速センサＳが生成して直進走行状態判定装置１へ送信する車輪速パルスは、車輪回転速度が早くなるほど単位時間当たりのパルス数が多くなり、車輪回転速度が遅くなるほど単位時間当たりのパルス数が少なくなる。本実施の形態においては、この車輪速パルスに基づいて車輪回転速度や車輌速度を測定する。また、一般的には、車輌Ｃが直進するときには左右の車輪の回転速度はほぼ同じであり、車輌Ｃが旋回するとき内輪側の車輪の回転速度は外輪側の車輪の回転速度よりも遅くなる。
【００２０】
さらに、車輌Ｃの運転席の近傍には学習スイッチＳＷが備えられ、ドライバが学習スイッチＳＷをオンすると、学習スイッチ信号ＧＳが直進走行状態判定装置１へ入力されてタイヤ径のばらつきを補正するための学習が開始される。つまり、学習を開始する前に四輪の全てを規定の空気圧に設定してから、直進走行状態において学習スイッチＳＷをオンすると直進走行状態判定装置１へ学習スイッチ信号ＧＳが入力され、直進走行状態判定装置１において学習が開始される。この学習は、タイヤの製造ばらつきなどによる初期ばらつきや、走行過程におけるタイヤの磨耗ばらつきや空気圧調整ばらつきなどの経時ばらつきによって生じるタイヤ径のばらつきを補正するために行うものである。従って、学習スイッチＳＷは搭乗者の不注意や無意識な操作によって不用意にオンされないように、所定の時間（例えば３秒間）継続してオンするとか、２つ以上の条件によってオンするとか、２段スイッチ機構でオンするというようなセーフティスイッチシーケンスになっている。
【００２１】
このようにして学習スイッチＳＷがオンされると直進走行状態判定装置１に備えられた図示しないＣＰＵが学習開始を認識する。そして、車輌Ｃの走行状態において、ヨーレートや横加速度などのパラメータに基づいて直進状態で定常走行しているか否かの判定が行われる。なお、ヨーレートとは車輌Ｃが左右に向きを変える動きの速度であるが、ここでは、前輪ヨーレートは前輪の左右車輪の速度差に基づいて求めた値、後輪ヨーレートは後輪の左右車輪の速度差に基づいて求めた値とする。さらに、前輪ヨーレートを微分することにより前輪横加速度が求められ、後輪ヨーレートを微分することにより後輪横加速度が求められる。
【００２２】
このようにして求められたヨーレートや横加速度が所定の閾値以下であれば車輌Ｃは直進状態で定常走行しているものと判定し、このときの四輪における各車輪回転速度（ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬ）の速度差を学習スイッチＳＷがオンしている間に学習する。そして、その学習の結果得られる速度差をタイヤ径のばらつきによる補正値として、直進走行状態判定装置１の図示しないメモリに記憶する。こうすることによって、直進走行状態判定装置１は、実際の直進走行状態判定を行うときに、そのメモリに記憶されている速度差の補正値によって実際に測定される速度差を補正することができる。すなわち、直進走行状態判定装置１は、実際に直進走行状態判定を行うときに各車輪回転速度（ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬ）から算出した速度差に対して前記の補正値を減算または加算して補正後の速度差を求める。そして、直進走行状態判定装置１は補正後の速度差に基づいて車輌Ｃの直進走行状態判定を行う。これによってタイヤ径のばらつきが補正された状態で直進走行状態判定を行うことができる。
【００２３】
なお、前記の例では、ヨーレート及び横加速度のパラメータを用いて学習時における定常走行を判定する場合について述べたが、これに限ることはなく、各車輪の車輪回転速度から、車輌速度条件、車輪回転速度の変動条件、スリップ率の変動条件、ヨーレート条件、ヨーレート変動条件、横加速度条件、横加速度の変動条件、前後加速度条件、前後加速度の変動条件、悪路条件、ブレーキ条件、ＡＢＳ制御中条件、Ｆ／Ｓ条件、及び駆動輪トルク条件などの各種パラメータを求めて、それぞれの閾値と比較して定常走行の判定を行うこともできる。
【００２４】
図２は、本実施の形態における車輌の直進走行状態判定装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、直進走行状態判定装置１は、左右車輪回転速度差演算手段１１、定常走行状態判定手段１２、学習値演算手段１３、学習値記憶手段１４、及び直進走行状態判定手段１５を備えた構成となっている。そして、ＡＢＳの車輪速センサによって得られる前輪右車輪回転速度ＶＦＲ、前輪左車輪回転速度ＶＦＬ、後輪右車輪回転速度ＶＲＲ、及び後輪左車輪回転速度ＶＲＬが左右車輪回転速度差演算手段１１へ入力され、学習スイッチ信号ＧＳが定常走行状態判定手段１２と学習値演算手段１３へ入力されるシステム構成となっている。
【００２５】
左右車輪回転速度差演算手段１１は、前輪右車輪回転速度ＶＦＲと前輪左車輪回転速度ＶＦＬとの差分によって前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦを算出し、後輪右車輪回転速度ＶＲＲと後輪左車輪回転速度ＶＲＬとの差分によって後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲを算出する。
定常走行状態判定手段１２は、学習開始を指示する学習スイッチ信号ＧＳが入力されたとき、左右車輪回転速度差演算手段１１が演算した前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ及び後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲから得られたヨーレートや横加速度に基づいて、学習時において車輌Ｃが直進状態で定常走行しているか否かの判定を行う機能を備えている。
【００２６】
学習値演算手段１３は、学習開始を指示する学習スイッチ信号ＧＳが入力され、かつ車輌Ｃが直進状態で定常走行していると判定されたとき、左右車輪回転速度差演算手段１１から入力される前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ及び後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲを所定の時間に亘って学習し、各車輪におけるタイヤ径のばらつきを補正するための前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧと後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧを演算する機能を備えている。
【００２７】
学習値記憶手段１４は、学習値演算手段１３から取得した前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧと後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧを記憶する機能を備えている。
【００２８】
直進走行状態判定手段１５は、学習スイッチ信号ＧＳが遮断されているときに、左右車輪回転速度差演算手段１１から取得した前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ及び後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲと、学習値記憶手段１４から取得した前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧと後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧとに基づいて、補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦＲ’及び補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’を算出し、その値に基づき車輌Ｃの直進走行状態の判定を行う。
【００２９】
次に、図２における車輌Ｃの直進走行状態判定装置の動作について説明する。車輌Ｃの走行時に初期学習を行うために学習スイッチ（図１のＳＷ）をオンすると、学習スイッチ信号ＧＳが定常走行状態判定手段１２及び学習値演算手段１３へ入力されて学習が開始される。そして、定常走行状態判定手段１２のヨーレートや横加速度によって車輌は直進状態で定常走行していると判定されると、学習値演算手段１３が、前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ及び後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲを所定の時間に亘って学習し、各車輪におけるタイヤ径のばらつきを補正するための学習値（つまり、前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧと後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧ）を演算する。このようにして演算された前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧと後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧは学習記憶手段１４に記憶される。
【００３０】
次に、実際に車輌Ｃの直進走行状態判定を行うときには学習スイッチ（図１のＳＷ）がオフされて学習スイッチ信号ＧＳが遮断されるので、定常走行状態判定手段１２と学習値演算手段１３の学習機能は停止される。そして、直進走行状態判定手段１５が、左右車輪回転速度差演算手段１１から前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ及び後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲを取得し、学習値記憶手段１４から前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧと後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧを取得する。さらに、直進走行状態判定手段１５は、補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦＲ’及び補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’を算出し、直進走行状態判定手段１５は、車輌Ｃの直進走行状態判定を行う。これによって、タイヤ径のばらつきが補正された状態で正確に直進走行状態判定を行うことができる。
なお、学習スイッチＳＷのオフは、人手でも可能であるが、ここでは一定時間の経過の後に自動的にオフされるものとする。
【００３１】
次に、本発明の直進走行状態判定装置における学習値演算ロジックと直進走行状態判定ロジックについて説明する。図３は、本発明の直進走行状態判定装置における学習値演算ロジックと直進走行状態判定ロジックの流れを示すフロー図である。直進走行状態判定装置１は、学習値演算部２と学習値記憶部３と直進走行状態判定演算部４を備えた構成となっている。なお、図３の構成を図２と対比すると、図３の学習値演算部２が図２の左右車輪回転速度差演算手段１１と学習値演算手段１３を構成し、図３の学習値記憶部３が図２の学習値記憶手段１４を構成し、図３の直進走行状態判定の演算部４が図２の直進走行状態判定手段を構成している。なお、図２における定常走行状態判定手段１２は、図３の学習値演算部３が行う演算ロジックには直接的には関係しないので、図３では省略されている。
【００３２】
また、図３における直進走行状態判定装置１は、図示しない車輪速センサによって検出された前輪右車輪回転速度ＶＦＲ、前輪左車輪回転速度ＶＦＬ、後輪右車輪回転速度ＶＲＲ、後輪左車輪回転速度ＶＲＬ、及び車輌速度ＶＶを入力し、かつ、タイヤの初期ばらつきを補正するための学習を開始する学習スイッチ信号ＧＳを入力するシステム構成となっている。なお、学習スイッチ信号ＧＳは、ドライバの判断により図示しない学習スイッチ（つまり、図１における学習スイッチＳＷ）がオンされたときに入力される。
【００３３】
次に、図３における演算ロジックの流れを説明する。最初に、四輪のタイヤ空気圧が規定値に設定されてから、走行状態において学習スイッチ信号ＳＷが入力される。これによって、直進走行状態判定装置１においてタイヤ径のばらつきを補正するための初期学習が開始される。そして、演算１のブロックにおいて、前輪右車輪回転速度ＶＦＲと前輪左車輪回転速度ＶＦＬの差分から前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦが求められる。すなわち、ΔＶＦ＝ＶＦＲ−ＶＦＬが演算される。同様にして、後輪右車輪回転速度ＶＲＲと後輪左車輪回転速度ＶＲＬの差分から後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲが求められる。すなわち、ΔＶＲ＝ＶＲＲ−ＶＲＬが演算される。
【００３４】
さらに、演算２のブロックにおいて、前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦを車輌速度ＶＶで除算して前輪左右車輪回転速度差比ΔＶＦｒが求められる。すなわち、ΔＶＦｒ＝ΔＶＦ／ＶＶが演算される。同様にして、後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲを車輌速度ＶＶで除算して後輪左右車輪回転速度差比ΔＶＲｒが求められる。すなわち、ΔＶＲｒ＝ΔＶＲ／ＶＶが演算される。なお、車輌速度ＶＶの算出式は、場合により各種使い分けられているが、ここではその一例として、ＶＶ＝（ＶＲＲ＋ＶＲＬ）／２によって算出されるものとする。すなわち、この場合、車輌速度ＶＶは、後輪右車輪回転速度ＶＲＲと後輪左車輪回転速度ＶＲＬの平均値である。
【００３５】
演算２のブロックで求められた前輪左右車輪回転速度差比ΔＶＦｒ及び後輪左右車輪回転速度差比ΔＶＲｒは、例えば、１０ｍｓごとに検出された各車輪回転速度（ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬ）に基づいて算出された瞬時のデータであるので、過度的には直進部分もあれば旋回部分もある。そのため、所定の時間に亘って算出されたデータを移動平均して直進走行時のデータと見なす必要がある。具体的には、２〜３分間に亘ってサンプリングして演算した値を移動平均することによって直進走行時のデータと判断している。
【００３６】
そのため、演算３のブロックにおいて、所定時間Ｔに亘ってサンプリングして演算された前輪左右車輪回転速度差比ΔＶＦｒを積算して前輪左右車輪回転速度差比積算値ΣΔＶＦｒを求める。同様にして、所定時間Ｔに亘ってサンプリングして演算された後輪左右車輪回転速度差比ΔＶＲｒを積算して後輪左右車輪回転速度差比積算値ΣΔＶＲｒを求める。そして、演算４のブロックにおいて、前輪左右車輪回転速度差比積算値ΣΔＶＦｒを所定時間Ｔで除算して前輪左右車輪回転速度差比平均値ΔＶＦｒＡＶを求める。すなわち、ΔＶＦｒＡＶ＝ΣΔＶＦｒ／Ｔが演算される。同様にして、後輪左右車輪回転速度差比積算値ΣΔＶＲｒを所定時間Ｔで除算して後輪左右車輪回転速度差比平均値ΔＶＲｒＡＶを求める。すなわち、ΔＶＲｒＡＶ＝ΣΔＶＲｒ／Ｔが演算される。
【００３７】
さらに、演算５のブロックにおいて、前輪左右車輪回転速度差比平均値ΔＶＦｒＡＶに所定の係数を掛けて前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧを求め、後輪左右車輪回転速度差比平均値ΔＶＲｒＡＶに所定の係数を掛けて後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧを求め、これらの学習値（前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧ、後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧ）を学習値記憶部３に記録しておく。これによって直進走行状態判定における初期学習が終わるので、ドライバが図示しない学習スイッチＳＷ（図１参照）をオフすることによって学習スイッチ信号ＧＳが遮断され、学習演算部２における演算処理が終了する。すなわち、学習値記憶部３に記録された前輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＦｒＧが前輪側の補正データとして用いられる前輪左右車輪学習値であり、学習値記憶部３に記録された後輪左右車輪回転速度差比学習値ΔＶＲｒＧが後輪側の補正データとして用いられる後輪左右車輪学習値である。
【００３８】
次に、学習スイッチＳＷ（図１参照）がオフされている状態で車輌Ｃの走行時に直進走行状態判定が行われると、直進走行状態判定演算部４は、前輪右車輪回転速度ＶＦＲと前輪左車輪回転速度ＶＦＬの差分から求めた前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ、及び後輪右車輪回転速度ＶＲＲと後輪左車輪回転速度ＶＲＬの差分から求めた後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲを入力する。さらに、直進走行状態判定演算部４は、学習値記憶部３から前輪左右車輪回転速度差比学習値（前輪左右車輪学習値）ΔＶＦｒＧ及び後輪左右車輪回転速度差比学習値（後輪左右車輪学習値）ΔＶＲｒＧを取得する。そして、前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦを前輪左右車輪回転速度差比学習値（前輪左右車輪学習値）ΔＶＦｒＧによって補正して補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’を求める。同様にして、後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲを後輪左右車輪回転速度差比学習値（後輪左右車輪学習値）ΔＶＲｒＧによって補正して補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’を求める。
【００３９】
すなわち、補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’は、式（１）によって求められ、また、補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’は、式（２）によって求められる。
ΔＶＦ’＝ΔＶＦ−ΔＶＦｒＧ×ＶＶ                          （１）
ΔＶＲ’＝ΔＶＲ−ΔＶＲｒＧ×ＶＶ                          （２）
【００４０】
このようにして、実際に直進走行状態判定を行うときに、前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ及び後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲをあらかじめ学習しておいた学習値によって補正することにより、タイヤ径の初期ばらつきや経時ばらつきを補正して正確な直進走行状態判定を行うことができる。したがって、タイヤの空気圧低下検知などを高精度に行うことができる。
【００４１】
次に、フローチャートを用いて、学習によって得られた学習値による補正に基づいて直進走行状態判定の処理の流れを説明する。
図４は、本実施の形態の直進走行状態判定装置１における学習処理と直進走行状態判定処理の流れを示すフローチャートである。まず、学習スイッチＳＷがオンされると、定常走行状態判定手段１２は、車輌Ｃの直進走行状態の安定性を判別する。そのために、前輪右車輪回転速度ＶＦＲ、前輪左車輪回転速度ＶＦＬ、後輪右車輪回転速度ＶＲＲ、及び後輪左車輪回転速度ＶＲＬが左右車輪回転速度差演算手段１１を介して定常走行状態判定手段１２へ入力され、定常走行状態判定装置１２は、この入力された各車輪回転速度（ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬ）に基づいて車両の直進走行状態を示すパラメータを演算して求める（ステップＳ１）。そして、そのパラメータに基づいて安定した直進走行状態にあるか否かを判定する。ここで、パラメータの例としては、前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦに基づいて求めた前輪ヨーレートや後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲに基づいて求めた後輪ヨーレートなどがある。ここでは、これらの値を所定の閾値と比較することによって、車輌Ｃが定常走行状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００４２】
ここで、車輌Ｃが定常走行状態にない場合、つまり、車輌Ｃが旋回等している場合は（ステップＳ２でＮｏの場合）、補正値の学習処理を行わず、直進走行の安定時間をカウントするカウンタをクリアして終了する（ステップＳ３）。
一方、車輌Ｃが定常走行状態にある場合は（ステップＳ２でＹｅｓの場合）、補正値の学習処理を開始する。まず、例えば、１０ｍｓごとに各車輪の回転速度（ＶＦＲ、ＶＦＬ、ＶＲＲ、ＶＲＬ）をサンプリングし（ステップＳ４）、これらを左右車輪回転速度差演算手段１１に入力し、前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦを得る（ステップＳ５）。次に、この前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦを車輌速度ＶＶで除算し（ステップＳ５）、前輪左右車輪回転速度差比ΔＶＦｒを算出する（ステップＳ６）。続けて、前輪左右車輪回転速度差比ΔＶＦｒについて加算演算（ΣΔＶＦｒ）を実行する（ステップＳ７）。また、後輪左右車輪についても同様の処理をし、同様の加算演算（ΣΔＶＲｒ）を実行する（ステップＳ４〜Ｓ７）。
【００４３】
次に、移動平均処理を行うために、前記和演算の回数が規定の回数に達したか否かを判定する（ステップＳ８）。ここで、加算演算回数が規定の回数に達していないときは（ステップＳ８でＮｏの場合）、カウンタを１カウントアップして（ステップＳ９）、この処理フローをいったん終了する。ただし、図４の処理フローは１０ｍｓごとに実行されるので、前記ステップＳ４〜ステップＳ７の処理は、加算回数が規定の回数に達するまで繰り返えされる。そして、加算演算回数が規定の回数に達し場合は（ステップＳ８でＹｅｓの場合）、規定回数の演算で求められた前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦｒの加算値（ΣΔＶＦｒ）を規定回数で割って前輪左右車輪回転速度差平均値ΔＶＦｒＡｖを算出する（ステップＳ１０）。同様にして、後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲｒの加算値（ΣΔＶＲｒ）を規定回数で割って後輪左右車輪回転速度差平均値ΔＶＲｒＡｖを算出する（ステップＳ１０）。
【００４４】
次に、学習スイッチＳＷがオフされているか否かによって補正値の学習処理の終了を判定する（ステップＳ１１）。ここで、補正値の学習処理が終了していない場合は（ステップＳ１１でＮｏの場合）、前輪左右車輪回転速度差比平均値ΔＶＦｒＡｖ及び後輪左右車輪回転速度差比平均値ΔＶＲｒＡｖを補正のためのオフセット学習値としてメモリに記憶させ（ステップＳ１２）、補正値の学習処理を終了する。
一方、ステップＳ１１で補正値の学習処理がすでに終了している場合は（ステップＳ１１でＹｅｓの場合）、前記オフセット学習値ΔＶＦｒＡｖ及びΔＶＲｒＡｖを前記式（１）及び式（２）において用いることにより、補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’及び補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’を算出することができる（ステップＳ１３）。
【００４５】
この補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’及び補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’の値から車輌Ｃが直進状態であるか否かを判定する。すなわち、補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’及び補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’が所定値以下であれば直進状態であると判定し、補正後前輪左右車輪回転速度差ΔＶＦ’及び補正後後輪左右車輪回転速度差ΔＶＲ’が所定値以上であれば旋回状態であると判定する（ステップＳ１４）。そして、直進走行状態であると判定された場合は（ステップＳ１４でＹｅｓの場合）、直進フラグをセットする（ステップＳ１５）。また、直進走行状態ではないと判定された場合は（ステップＳ１５でＮｏの場合）、直進フラグをリセットする（ステップＳ１６）。これによって、直進フラグが立っていれば車輌Ｃが直進走行状態にあると判定できるので、例えば、タイヤの空気圧低下検知を直ちに行うことができる。
【００４６】
以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。前記の実施の形態では、ＡＢＳ用の車輪速センサを用いて各車輪回転速度を検出してＣの直進走行状態判定を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ＡＢＳ用とは別の車輪速センサを用いてもよいし、ヨーレートセンサや加速度センサなど他のセンサと併用して直進走行状態判定を行ってもよいことはいうまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における車輌の直進走行状態判定装置によれば、タイヤ製造時の初期のタイヤ径ばらつきやタイヤの磨耗や空気圧調整ずれなどによるタイヤ径のばらつきに起因する左右車輪の回転速度差を、車輌の実際の走行の初期の期間に学習によって求める。そして、その後、車輌が実際に走行し、直進走行状態判定を行うときに、各車輪の速度差をこの学習値によって補正する。これによって、タイヤ径のばらつきが補償されて正確な直進走行状態判定を行うことができる。また、このようにして補正された各車輪の速度差を用いることによって、ヨーレートや横加速度の精度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における車輌の直進走行状態判定装置を搭載した車輌のシステム構成図である。
【図２】本発明における車輌の直進走行状態判定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の直進走行状態判定装置における学習値演算ロジックと直進走行状態判定ロジックの流れを示すフロー図である。
【図４】本発明の直進走行状態判定装置における学習処理と直進走行状態判定処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１      直進走行状態判定装置
２      学習値演算部
３      学習値記憶部
４      直進走行状態判定演算部
１１    左右車輪回転速度差演算手段
１２    定常走行状態判定手段
１３    学習値演算手段
１４    学習値記憶手段
１５    直進走行状態判定手段
ＳＷ    学習スイッチ
ＶＦＲ  前輪右車輪回転速度
ＶＦＬ  前輪左車輪回転速度
ＶＲＲ  後輪右車輪回転速度
ＶＲＬ  後輪左車輪回転速度
ＶＶ    車輌速度
ΔＶＦ  前輪左右車輪回転速度差
ΔＶＲ  後輪左右車輪回転速度差
ΔＶＦ’    補正後前輪左右車輪回転速度差
ΔＶＲ’    補正後後輪左右車輪回転速度差
ＧＳ        学習スイッチ信号
ΔＶＦｒＧ  前輪左右車輪回転速度差比学習値（前輪左右車輪学習値）
ΔＶＲｒＧ  後輪左右車輪回転速度差比学習値（後輪左右車輪学習値）
【図１】
2005007933.tif 000003
【図２】
2005007933.tif 000004
【図３】
2005007933.tif 000005
【図４】
2005007933.tif 000006